نحوه انتخاب و خرید هارد دیسک درایو

 با توجه به قدیمی بودن مطلب ممکن است ظرفیت هارد دیسک و یا مواردی تغییر کرده باشد ولی کلیات مطلب تغییر چندانی نکرده است و می تواند شما را در شناخت و انتخاب هاردیسک مناسب یاری دهد.

هارد دیسک (Hard disk ) ، یکی از مهمترین عناصر سخت افزاری درکامپیوتر پس از پردازنده و حافظه است. از هارد دیسک ، بمنظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می گردد . اطلاعات مربوط به راه اندازی سیستم ، برنامه ها و داده ها، جملگی بر روی هارد دیسک ذخیره می گردند. در زمان انجام برخی عملیات خاص توسط کامپیوتر، نظیر ویرایش فیلم ها ، بازی های کامپیوتری و یا پخش موزیک ، استفاده از یک هارد دیسک با ظرفیت بالا، سرعت مناسب و قابل اطمینان ، بطرز محسوسی بهبود محیط عملیاتی خصوصا” ذخیره و بازیابی اطلاعات را بدنبال خواهد داشت .
در سالیان اخیر تکنولوژی ساخت هارد دیسک بسرعت و در ابعاد متفاوت رشد و گسترش یافته است . در این مقاله ، به بررسی پارامترهای لازم در خصوص انتخاب یک هارد دیسک خواهیم پرداخت .

جایگاه هارد دیسک
با توجه به رشد چشمگیر تکنولوژی ساخت هارد دیسک ، ظرفیت آنان درفواصل زمانی بین دوازده تا هیجده ماه ، دو برابر می شود . بدین ترتیب ،عملا” کامپیوترهای شخصی بسمت ماشین های چند رسانه ای حرکت نموده که می توان حجم بالائی از اطلاعات شامل صوت ، تصویر و گرافیک را بر روی آنان ذخیره نمود. بیشترین ظرفیت هارد دیسک قابل نصب بر روی کامپیوترهای Desktop ، معادل ۲۵۰ گیگابایت می باشد. طرفیت فوق ، ده برابر بیش از ظرفیت هارد دیسک های سه سال پیش است . در اوایل سال ۲۰۰۳ میلادی ، هارد دیسک های با ظرفیت ۳۲۰ گیگا بایت مطرح شده اند.
تولید کنندگان در صدد ارائه اینترفیس های سریال ATA بوده که نسبت به مدل های پیشین ( اینترفیس های موازی ATA ) دارای سرعت بمراتب بیشتری می باشند. محصولات تولید شده در سال آینده ، از تکنولوژی فوق استفاده خواهند کرد. عملکرد تمامی هارد دیسک ها در زمان اجرای یک برنامه مشابه یکدیگر بوده و استفاده از درایوهای با سرعت بالا، مزایا و امتیازات متعددی را برای کاربرانی که قصد پردازش داده هائی با حجم بالا ( تصاویر و ویدئوهای دیجیتال ) را دارند ، بدنبال خواهد داشت.بر اساس آزمایشات متعدد انجام شده توسط برنامه Photoshop ، مشخص شده است که انجام عملیات پیچیده ای نظیر : اعمال فیلترها ، گردش و ویرایش تصاویر در هارد دیسک های با سرعت بالا ، شصت درصد سریعتر از سیستم هائی است که دارای درایوهائی با سرعت پائین می باشند.

ویژگی ها ی مهم
از مهمترین ویژگی های مرتبط با هارد دیسک ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :
ظرفیت : اغلب کامپیوترهای شخصی در حال حاضر از هارد دیسک هائی با ظرفیت معادل بیست گیگابایت ، استفاده می نمایند. ظرفیت فوق ، بمراتب بیش از انداره مورد نیاز کاربرانی است که صرفا” از هارد دیسک بمنزله ابزاری بمنظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می نمایند . ظرفیت هارد دیسک برای کاربرانی همچون طراحان آثار گرافیکی و یا افرادیکه بر روی فیلم های ویدئویی کار می کنند ، از اهمیت بیشتری برخوردار است . مثلا” ضبط تصاویردر مدت زمان محدود از یک دوربین فیلم برداری ، چندین گیگابایت ظرفیت هارد دیسک را اشغال خواهد کرد .
در صورت ضرورت استفاده از فضای ذخیره سازی بالا ، می توان از یک هارد با ظرفیت بالا و یا دو هارد دیسک ،استفاده نمود. در چنین حالتی می توان هارد موجود را نگهداری و متناسب با نیاز، اقدام به تهیه و نصب هارد دوم نمود. مثلا” در صورتیکه به یک هارد با ظرفیت ۱۶۰ گیگابایت نیاز باشد و هارد دیسک موجود ۸۰ گیگابایت ظرفیت داشته باشد ، می توان با تهیه یک هارد دیسک دیگر و با ظرفیت ۸۰ گیگابایت ، نیاز خود را مرتفع نمود ( تامین ۱۶۰ گیگابایت فضای ذخیره سازی ، مشروط به وجود پتانسیل لازم ازلحاظ توانائی حمایت برد اصلی سیستم ) .
سرعت دورانی :.سرعت دوران ( چرخش ) هارد دیسک های ATA موجود ، ۵۴۰۰ یا ۷۲۰۰ دور در دقیقه ( rpm ) می باشد . درایوهائی که دارای سرعت ۷۲۰۰ دور در دقیقه می باشند، معمولا” ( در تمامی موارد صادق نخواهد بود ) دارای سرعت بیشتری در ارتباط با بازیابی اطلاعات ، می باشند . در آزمایشاتی که بر روی یک نمونه درایو با سرعت ۵۲۰۰ دور در دقیقه انجام شده است ، مشاهده شده است که سرعت تکثیر اطلاعاتی به اندازه ۱/۲ گیگابایت ، حدود ۳۳ % سریعتر از سرعت درایوهای ۷۲۰۰ دور در دقیقه می باشد! در بعضی موارد، پارامترهای دیگری نظیر نوع الگوریتم استفاده شده بمنظور بازیابی اطلاعات، تاثیر مستقیمی بر کارآئی یک درایو دارد.
اینترفیس : تقریبا” تمامی کامپیوترهای Desktop از اینترفیس موازی ATA استفاده می نمایند.. حداکثر سرعت انتقال داده در این نوع اینترفیس ها ، ۱۰۰ و یا ۱۳۳ مگابایت در ثانیه است. بر اساس مجموعه تست های انجام شده بر روی اینترفیس های ATA/133 ، مشخص شده است که سرعت آنان تاثیر مشهودی را در افزایش کارائی بدنبال نداشته است ، چراکه درایوهای موجود امکان استفاده مناسب از سرعت بالای انتقال داده در باندهای عریض را دارا نمی باشند. ( درایوهای موجود در سرعت بالای ۱۰۰ و یا بیشتر ممکن است دچار مشکل شوند ). اکثر مادربردهای قدیمی ( MotherBoard ) از ATA/133 حمایت نمی نمایند.بنابراین برای استفاده از این نوع درایوها ، می بایست کارت های جانبی بر روی سیستم نصب گردد . خوشبختانه درایوهائی که دارای استاندارد ATA/133 می باشند ، امکان حمایت از استاندارد ATA/100 را نیز دارا می باشند .

درایوهائی که از اینترفیس های سریال ATA ( در مقابل اینترفیس های موازی ) استفاده می نمایند ، بتدریج متداول می گردند .از اینترفیس های فوق در مواردیکه با مشکل سرعت در ارتباط با اینترفیس های موازی برخورد می شود ، استفاده می گردد(اینترفیس های سریال ATA مشکل کمبود سرعت را برطرف می نمایند) . این نوع درایوها ، قادر به انتقال ۱۵۰ مگابایت در ثانیه بوده و این میزان در سالیان آینده به مرز ۶۰۰ مگابایت در ثانیه خواهد رسید . بر اساس تست های انجام شده ،استفاده از یک اینترفیس سریال ATA بر روی سیستم هائی که شامل یک درایو می باشند ، مزایای عمده ای را بدنبال نداشته است ( از پهنای باند اضافه عملا” استفاده نمی گردد) .
در صورت استفاده از چندین درایو بر روی یک اینترفیس مشابه ، از پهنای باند اضافی بطور مطلوب استفاده و نتایج مثبتی را بدنبال خواهد داشت . استفاده از درایوهای ATA با اینترفیس سریال ، طی سالیان آینده در اکثر کامپیوترهای شخصی بکار گرفته خواهد شد .

حافظه موقت ( بافر ) : زمانیکه یک سیستم
درخواست اطلاعاتی را می نماید ، هارد دیسک علاوه بر اینکه می بایست بازیابی داده درخواستی ر ا انجام دهد بلکه مسئولیت استقرار ( load ) داده در بافر مربوطه به خود را نیز برعهده دارد .
بدین ترتیب در صورتیکه پردازنده درخواست مجدد همان اطلاعات قبلی را داشته باشد ، اطلاعات مورد نیاز آن از طریق بافر هارد دیسک تامین خواهد شد . استفاده از دو مگابایت بافر، ظرفیت مناسبی در این رابطه می باشد . در مواردیکه از برنامه های خاصی نظیر فتوشاپ ، استفاده می شود ، ظرفیت هشت مگابایت برای بافر ، منظقی بوده و اثرات مثبتی را در رابطه با افزایش کارائی سیستم بدنبال خواهد داشت .

تشریح مشخصات
تعیین ظرفیت ، یکی از اولین و در عین حال مهمترین تصمیات در رابطه با انتخاب یک هارد دیسک می باشد .هارد دیسک های با ظرفیت بالا همیشه از لحاظ قیمت گرانتر می باشند،چرا که توزیع آخرین مدل ها و ظرفیت ها در ماه های نخست تولید بسیار اندک بوده و همین عامل افزایش قیمت آنان را بدنبال خواهد داشت.برای تهیه یک هارد دیسک با ظرفیت مطلوب می توان پس از کاهش قیمت آخرین مدل های ارائه شده ، اقدام لازم را انجام داد .( تامین هارد دیسک مورد نظر پس از فروکش نمودن جو ایجاد شده در ماه های نخست تولید ) . پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک هارد دیسک در نظر گرفت :
ظرفیت : حداقل ( بیست تا چهل گیگابایت ) ، پیشنهادی ( شصت تا هشتاد گیگابایت ) ، حداکثر ( یکصد تا دویست و پنجاه گیگابایت ) تهیه هارد

+

هارد دیسک

 بر روی هر کامپیوتر حداقل یک هارد دیسک وجود دارد.برخی از سیستم ها ممکن است دارای بیش از یک هارد دیسک باشند. هارد دیسک یک محیط ذخیره سازی دائم برای اطلاعات را فراهم می نماید . اطلاعات دیجیتال در کامییوتر می بایست بگونه ای تبدیل گردند که بتوان آنها را بصورت دائم بر روی هارد دیسک مغناطیسی  ذخیره کرد.

مبانی هارد دیسک
هارد دیسک در سال ۱۹۵۰ اختراع گردید. هارد دیسک های اولیه شامل دیسک های بزرگ با قطر ۲۰ اینچ ( ۵۰/۸ سانتیمتر) بوده و توان ذخیره سازی چندین مگابایت بیشتر را نداشتند. به این نوع دیسک ها در ابتدا ” دیسک ثابت “  می گفتند. در ادامه به منظور تمایز آنها با فلاپی دیسک ها از واژه ” هارد دیسک ” استفاده گردید. هارد دیسک ها دارای یک  Platter ( صفحه ) به منظور نگهداری محیط مغناطیسی می باشند. عملکرد یک هارد دیسک مشابه یک نوار کاست بوده و از یک روش یکسان برای ضبط مغناطیسی استفاده می نمایند. هارد دیسک ونوار کاست از امکانات ذخیره سازی مغناطیسی یکسانی نیز استفاده می نمایند.در چنین مواردی می توان بسادگی اطلاعاتی را حذف و یا مجددا” بازنویسی کرد. اطلاعات ذخیره شده بر روی هر یک از رسانه های فوق ، سالیان سال باقی خواهند ماند. علیرغم وجود  شباهت های موجود ، رسانه های  فوق در مواردی نیز با یکدیگر متفاوت می باشند:

• لایه مغناطیسی بر روی یک نوار کاست بر روی یک سطح پلاستیکی نازک توزیع می گردد. در هارد دیسک لایه مغناطیسی بر روی یک دیسک شیشه ای ویا یک آلومینیوم اشباح شده قرار خواهد گرفت . در ادامه سطح آنها بخوبی صیقل داده می شود.

• در نوار کاست برای استفاده از هر یک از آیتم های ذخیره شده می بایست بصورت ترتیبی ( سرعت معمولی و یا سرعت بالا) در محل مورد نظر مستقر تا امکان بازیابی ( شنیدن ) آیتم دلخواه فراهم گردد. در رابطه با هارد دیسک ها می توان بسرعت در هر نقظه دلخواه مستفر و اقدام به بازیابی ( خواندن و یا نوشتن ) اطلاعات مورد نظر کرد.

• در یک نوار کاست ، هد مربوط به خواندن / نوشتن می بایست سطح  نوار را مستقیما” لمس نماید. در هارد دیسک هد خواندن و نوشتن در روی دیسک به پرواز در می آید! ( هرگز آن را لمس نخواهد کرد )

• نوار کاست  موجود در ضبط صوت در هر ثانیه ۲ اینچ ( ۵/۰۸ سانتیمتر ) جابجا می گردد. گرداننده هارد دیسک می تواند هد مربوط به هارد دیسک را  در هر ثانیه ۳۰۰۰ اینچ  به چرخش در آورد .

 یک هارد دیسک پیشرفته قادر به ذخیره سازی حجم بسیار بالائی از اطلاعات در فضائی اندک و  بازیابی اطلاعات با سرعت بسیار بالا است . اطلاعات ذخیره شده برروی هارد دیسک در قالب مجموعه ای از فایل ها ذخیره می گردند. فایل نامی دیگر برای مجموعه ای از بایت ها است که بنوعی در آنها اطلاعاتی مرتبط به هم ذخیره شده است . زمانیکه برنامه ای اجراء  و در خواست فایلی را داشته باشد، هارد دیسک اطلاعات را بازیابی و آنها برای استفاده پردازنده ارسال خواهد کرد.

 برای اندازه گیری کارآئی یک هارد دیسک از دو روش عمده استفاده می گردد:

• میزان داده (Data rate) . تعداد بایت هائی ارسالی  در هر ثانیه برای پردازنده است . اندازه فوق بین ۵ تا ۴۰ مگابایت در هر ثانیه است .

• زمان جتسجو (Seek Time) . مدت زمان بین درخواست یک فایل توسط پردازنده  تا ارسال اولین بایت فایل مورد نظربرای پردازنده را می گویند.

کالبد شکافی هارد دیسک
بهترین روش شناخت نحوه عملکرد هارد دیسک کالبد شکافی آن است .شکل زیر یک هارد دیسک را نشان می دهد.

یک پوسته ( قاب ) آلومینیومی که کنترل کننده هارد دیسک در درون آن ( یک سمت دیگر ) قرار دارد. کنترل کننده فوق مکانیزمهای خواندن ، نوشتن و موتوری که باعث چرخش صفحات هارد دیسک می شود  را کنترل می نماید. 

در نزدیکی برد کنترل کننده کانکتورهای مربوط به موتوری که باعث چرخش صفحات هارد می شود قرار دارد.

در صورتیکه روکش مربوطه را از روی درایو برداریم با وضعیتی مشابه شکل زیر برخورد خواهیم کرد.

در تصویر فوق موارد زیر مشاهده می گردد:

• Platters ( صفحات ) این صفحات می توانند با سرعت ۳۶۰۰ تا ۷۲۰۰ دور در دقیقه چرخش نمایند.

• بازوئی که هد  خواندن و نوشتن را نگاه داشته است . این بازو با سرعتی معادل ۵۰ بار در ثانیه قادر به حرکت در طول هر یک از صفحات است ( حرکت شعاعی )

به منظور افزایش ظرفیت هارد دیسک می توان تعدادی از صفحات را استفاده کرد . شکل زیر هارد دیسکی با سه صفحه و شش هد خواندن / نوشتن را نشان می دهد.

مکانیزمی که باعث حرکت بازوها بر روی  هارد دیسک می گردد ، سرعت و دقت را تضمین می نماید.در این راستا از یک موتور خطی با سرعت بالا استفاده می گردد.

ذخیره سازی داده ها
اطلاعات بر روی سطح هر یک از صفحات هارد دیسک در مجموعه هائی با نام سکتور و شیار ذخیره می گردد. شیارها دوایرمتحدالمرکزی می باشند ( نواحی زرد) که بر روی هر یک از آنها تعداد محدودی سکتور(نواحی آبی ) با ظرفیت بین ۲۵۶ ، ۵۱۲ بایت ایجاد می گردد. سکتورهای فوق در ادامه و همزمان با آغاز فعالیت سیستم عامل در واحد های دیگر با نام ” کلاستر ” سازماندهی می گردند. زمانیکه یک درایو تحت عملیاتی با نام Low level format قرار می گیرد، شیارها و سکتورها ایجاد می گردند. درادامه و زمانیکه درایو High level format  گردید، با توجه به نوع سیستم عامل و سیاست های راهبردی مربوطه ساختارهائی نظیر :  جدول اختصاص فایل ها،   جدول آدرس دهی فایل ها و…  ایجاد، تا بستر مناسب برای استقرار فایل های اطلاعاتی فراهم گردد.